單片機(jī)原理與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)

前言

　　為適應(yīng)單片機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展和教學(xué)改革形勢的需要，在總結(jié)多年來教學(xué)和科研方面的經(jīng)驗(yàn)，吸收國內(nèi)外的許多先進(jìn)技術(shù)及應(yīng)用成果、許多優(yōu)秀論著和教材的編寫方法和應(yīng)用實(shí)例的基礎(chǔ)上，經(jīng)過反復(fù)修改、總結(jié)、精心編寫而出版了該教材。本書即可作為普通高等學(xué)校相關(guān)課程的教材，也可作為單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)的自學(xué)讀本?！　≡诒窘滩牡木帉懼?，我們的指導(dǎo)思想主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：　　1.注重內(nèi)容的更新和有限篇幅之間的矛盾，在保留基本概念、基本原理和基本分析方法的前提下，突出了單片機(jī)課程的實(shí)踐性。在討論具體芯片應(yīng)用時(shí)，突出構(gòu)成該電路的思路、電路特點(diǎn)、實(shí)際應(yīng)用方式等，并結(jié)合實(shí)例進(jìn)行介紹。同時(shí)，還較大篇幅地對單片機(jī)的C語言開發(fā)環(huán)境等作了介紹，并融入了作者多年來科研項(xiàng)目的系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例?！　?.在選材的編排上，力求做到：深入淺出、條理清楚、重點(diǎn)突出、便于自學(xué)。從實(shí)際出發(fā)，在講解重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容時(shí)，精選例題，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用基本概念、基本原理和基本方法來分析問題，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力?！　?.各章均附有“本章導(dǎo)讀”和精選的習(xí)題，簡單闡明各章的學(xué)習(xí)內(nèi)容，以利于學(xué)生預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)和鞏固所學(xué)的知識。　　全書共有9章內(nèi)容。其中前6章內(nèi)容是單片機(jī)基礎(chǔ)知識部分，主要講述了微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、51單片機(jī)芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)、匯編語言程序設(shè)計(jì)、串行口工作方式等內(nèi)容。后3章內(nèi)容為單片機(jī)系統(tǒng)配置部分，主要講述了單片機(jī)人-機(jī)接口技術(shù)、～D、D／A轉(zhuǎn)換技術(shù)。同時(shí)講述了單片機(jī)的C語言開發(fā)環(huán)境，并列舉了作者近年來的科研項(xiàng)目實(shí)例及單片機(jī)在機(jī)車車輛上的應(yīng)用技術(shù)實(shí)例等，較詳細(xì)地介紹了單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的關(guān)鍵問題?！　”緯膮⒕幷叨际窍嚓P(guān)課程的一線優(yōu)秀教師，具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和科研經(jīng)歷。其中，張金敏副教授編寫第1，3，8章（共15萬字），董海棠副教授編寫第5，6，9章及附錄（共14萬字），高博博士編寫第2，7章（共9.5萬字），衛(wèi)曉娟副教授編寫第4章（共5.3萬字）。全書由蘭州交通大學(xué)自動化與電氣工程學(xué)院王思明教授任主審，由張金敏負(fù)責(zé)整理、統(tǒng)稿?！　”緯鴧⒖剂藝鴥?nèi)外許多作者的論著、先進(jìn)技術(shù)及應(yīng)用成果，在此謹(jǐn)致謝意?！　「兄x測控技術(shù)與儀器教研室的全體老師對本書的支持和幫助，特別感謝系主任彭真瑞博士的大力支持和幫助，同時(shí)特別感謝本書的編輯。感謝盧衍偉、黃銀花、孟萍、晏啟恒、袁超等研究生所做的文字錄入、校對和繪圖工作。本書編寫過程中我系祁文哲教授提出了很好的修改意見，在此一并表示感謝。正是大家付出的艱辛與努力，終于使本書能與讀者見面。　　本書的出版工作得到了西南交通大學(xué)出版社的全額資金資助支持，在此表示衷心的感謝。　　由于編者的水平有限，書中難免有疏漏和不妥之處，敬請讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本書從教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，以51系列單片機(jī)為基礎(chǔ)，系統(tǒng)地介紹了單片機(jī)的原理及其系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，是一本重在原理及應(yīng)用、兼顧理論的實(shí)用教程。    全書共分9章內(nèi)容，系統(tǒng)地介紹了51系列單片機(jī)的原理、系統(tǒng)配置技術(shù)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。同時(shí)還介紹了新型的A／D、D，A轉(zhuǎn)換器的接口技術(shù)。主要內(nèi)容包括：微型機(jī)的基本概念，單片機(jī)的結(jié)構(gòu)原理，指令系統(tǒng)，匯編語言程序設(shè)計(jì)，中斷與定時(shí)，通信原理，芯片擴(kuò)展技術(shù)，鍵盤與顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)，模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換技術(shù)，討論了單片機(jī)C語言開發(fā)技術(shù)，最后通過實(shí)例分析，介紹了應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)。各章均有相當(dāng)數(shù)量的思考題與習(xí)題。    本書面向工業(yè)、交、通領(lǐng)域從事單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)的廣大工程技術(shù)人員，內(nèi)容闡述清楚、通俗易懂、便于自學(xué)，可作為工科院校有關(guān)專業(yè)的本科生教材和碩士研究生論文的參考書。

書籍目錄

第1章  緒論  1.1  微型計(jì)算機(jī)概述  1.2  單片機(jī)概述  1.3  單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)與開發(fā)系統(tǒng)  1.4  含51內(nèi)核的常用單片機(jī)  1.5  數(shù)制與碼制第2章  51單片機(jī)芯片的硬件結(jié)構(gòu)  2.1  單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳  2.2  單片機(jī)的存儲器配置  2.3  數(shù)據(jù)存儲器  2.4  程序存儲器  2.5  單片機(jī)的堆棧操作  2.6  51單片機(jī)時(shí)鐘電路與時(shí)序  2.7  51單片機(jī)的復(fù)位第3章  指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計(jì)  3.1  指令格式與尋址方式  3.2  51單片機(jī)指令系統(tǒng)  3.3  51單片機(jī)匯編語言程序設(shè)計(jì)  3.4  匯編語言程序的基本結(jié)構(gòu)形式第4章  單片機(jī)中斷系統(tǒng)與定時(shí)器  4.1  中斷系統(tǒng)概述  4.2  中斷的概念與功能  4.3  51單片機(jī)中斷系統(tǒng)  4.4  51單片機(jī)定時(shí)器／計(jì)數(shù)器第5章  單片機(jī)串行數(shù)據(jù)通信  5.1  計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)知識  5.2  51單片機(jī)串行口及控制寄存器  5.3  51單片機(jī)串行口工作方式及應(yīng)用  5.4  PC機(jī)與單片機(jī)的串行通信第6章  單片機(jī)外部存儲器擴(kuò)展  6.1  單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展概述  6.2  存儲器的擴(kuò)展  6.3  程序存儲器擴(kuò)展  6.4  數(shù)據(jù)存儲器擴(kuò)展  6.5  51系列單片機(jī)存儲器系統(tǒng)的特點(diǎn)和使用第7章  單片機(jī)I／O口擴(kuò)展及應(yīng)用  7.1  I／O口擴(kuò)展概述  7.2  可編程并行I／O接口芯片8255A  7.3  人機(jī)接口技術(shù)第8章  數(shù)模及模數(shù)轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)  8.1  單片機(jī)與D／A轉(zhuǎn)換器接口  8.2  單片機(jī)與A／D轉(zhuǎn)換器接口第9章  單片機(jī)的Keil C51開發(fā)語言與應(yīng)用系統(tǒng)研制  9.1  51系列單片機(jī)的Keil C51開發(fā)語言  9.2  Keil C51的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)  9.3  單片機(jī)匯編語言與C語言程序設(shè)計(jì)對照  9.4  C51與匯編語言的混合編程  9.5  單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)調(diào)試  9.6  單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例  9.7  單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)總結(jié)附錄  51單片機(jī)指令表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　2.智能儀表用單片機(jī)改造原有的測量和控制儀表，能促進(jìn)儀表向數(shù)字化、智能化、多功能化、綜合化、柔性化發(fā)展。如溫度、壓力、流量、濃度顯示、控制儀表等。通過采用單片機(jī)軟件編程技術(shù)，使長期以來測量儀表中的誤差修正、線性化處理等難題迎刃而解?！　?.機(jī)電一體化產(chǎn)品單片機(jī)與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品結(jié)合，使傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡化、控制智能化，從而構(gòu)成新一代的機(jī)電一體化產(chǎn)品。例如，在電傳打字機(jī)的設(shè)計(jì)中由于采用了單片機(jī)，從而取代了近千個(gè)機(jī)械部件；在數(shù)控機(jī)床簡易控制機(jī)中，采用單片機(jī)可提高可靠性及增強(qiáng)功能，降低控制機(jī)床成本。還有自動售貨機(jī)、電子收款機(jī)、電子秤等?！　?.計(jì)算機(jī)外部設(shè)備與智能接口在較大型的工業(yè)測控系統(tǒng)中，經(jīng)常采用單片機(jī)進(jìn)行前端數(shù)據(jù)采集、信號處理，而系統(tǒng)主機(jī)承擔(dān)數(shù)據(jù)處理、人機(jī)界面、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)通信等工作。單片機(jī)與系統(tǒng)主機(jī)通過串行通信傳遞數(shù)據(jù)，這樣就大大提高了系統(tǒng)的運(yùn)行速度。如圖形終端機(jī)、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、繪圖儀、智能終端機(jī)等?！　?.家用電器如微波爐、電視機(jī)、空調(diào)、洗衣機(jī)、錄像機(jī)、音響設(shè)備等?！　?.4含51內(nèi)核的常用單片機(jī)　　目前已投放市場與51兼容的單片機(jī)產(chǎn)品多達(dá)70多個(gè)系列，500多個(gè)品種。這其中還不包括那些系統(tǒng)或整機(jī)廠商定制的專用單片機(jī)，及針對專門業(yè)務(wù)、專門市場的單片機(jī)品種?！　?.ATMEL單片機(jī)ATMEL公司的8位單片機(jī)有AT89C、AT90兩個(gè)系列，AT89C系列是8位Flash單片機(jī)，與8051系列單片機(jī)相兼容，靜態(tài)時(shí)鐘模式；AT90系列單片機(jī)是增強(qiáng)RISC結(jié)構(gòu)、全靜態(tài)工作方式、內(nèi)載在線可編程Flash的單片機(jī)，也叫AVR單片機(jī)。

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